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문제 정의
- 때문이라고 설명하였다. 본 연구에서는 정상인을 대상으로 식이섬유를 섭취시키고 관찰한 식후 중성지방의 증감량이 식이섬유 제한식인 대조군에 비하여 식후 30분 이후지속적으로 유의적인 감소를 보여, 식이섬유의 단기적 섭취의 유용성을 보인 것으로 의미있는 결과라 할 수 있을 것이다.
- 이에 본 연구에서는 동일한 성인 여성을 대상으로 식이섬유 제한식을 대조군으로 하여 불용성 식이섬유인 셀룰로오스와 수용성 식이섬유인 펙틴을 첨가하였을 때 식이섬유 간에 인체 혈당 조절기능과 혈장 지질 농도에 미치는 영향에 대해 비교 관찰 하였다.
제안 방법
- 1과 같이 식이섬유 제한식, 셀룰로오스식 및 펙틴식을 주별로 나누어 처음 1주간은 CD, 2주째는 CED, 3주째는 PTD를 급식시켰다. 각 실험식은 총 3일씩섭취시켰고, 섭취 기간의 마지막 날에 혈액을 채취하였다. 다음 실험식 급식은 4일 이후에 새로 시작하였다.
- Table 1은 실험 3일째 대상자들에게 제공된 실험식이의 열량과 성분의 함량을 나타낸 표인데 급여량에서 잔량을 감하여 구하였고 섭취한 식이의 에너지, 단백질, 지질 등의 함량은 식품 성분표에 의하여 계산하였으며, 한끼 조성은 Table 2에 나타내었다. 각 실험식이는 성인 여성 1일 1인당 열량 권장량 37 kcal/kg 및 단백질 권장량 1.0 g/kg을 공급할 수 있는 식단을 작성하였다. 셀룰로오스와 펙틴은 1일 1인당 27 g과 일반 식품을 통한 식이섬유 함량이 3 g을 섭취하도록 하였다.
- 선정하였다. 각각의 대상자들은 신장, 체중 및 신체질량지수 (BMI) 등 신체 계측치를 통하여 실험 대상자의 선정여부를 결정하였으며, 대상자에게 단계별 실험 첫날과 마지막 날의 신체 상황을 측정하였다.
- 실시하였다. 대조식과 실험식을 급식시키기 직전 14시간 공복상태 및 급식 후 30, 60, 90, 120 및 180분에 각각 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액 일부는 EDTA로 항 응고 처리된 시험관에 담고, 일부는 즉시 3, 000 rpm에서 20분간 원심 분리하여 얻은 혈장을 분석시까지 -70{{= match }}C 냉동고에 보관하였다.
- 본 실험에 사용한 식사는 식이섬유 제한식 (Control Diet: CD) 을 대조군으로 하여 셀룰로오스를 함유하는 셀룰로오스식 (Cellulose Diet: CED), 펙틴을 함유하는 펙틴식 (Pectin Diet: PTD) 3가지를 사용하였다. Table 1은 실험 3일째 대상자들에게 제공된 실험식이의 열량과 성분의 함량을 나타낸 표인데 급여량에서 잔량을 감하여 구하였고 섭취한 식이의 에너지, 단백질, 지질 등의 함량은 식품 성분표에 의하여 계산하였으며, 한끼 조성은 Table 2에 나타내었다.
- 본 연구는 셀룰로오스와 펙틴이 식후 혈당과 혈장 지질 농도에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 건강한 여자 대학생을대상으로 식이섬유 제한식 (control diet; CD)을 대조식으로 하여 셀룰로오스식 (cellulose diet; CED), 펙틴식 (pec{{= match }} tin diet; PTD)을 급식시키기 직전 및 급식 후 30, 60, 90 120 및 180분에 각각 혈액을 채취하여 혈당, 중성지방, 총콜레스테롤을 측정하였다.
- 본 연구의 각 성분 함량 측정에서 공복시 농도는 각 식이마다 따로 측정하지 않고 한번만 측정하여 사용하였다. 이러한 경우 다음 식이에 대해 충분한 wash-out기간을 두고다음 식이를 제공해야 하는데 본 실험에서는 4일이라는 짧은 기간의 wash-out을 둔 것이 제한점이다.
- 0 g/kg을 공급할 수 있는 식단을 작성하였다. 셀룰로오스와 펙틴은 1일 1인당 27 g과 일반 식품을 통한 식이섬유 함량이 3 g을 섭취하도록 하였다.
- 05에서 사후 검정을 시행하였다. 식후 시간별 각각의 실험 성적은 공복시의 것을 감한 증감량이며 실험식사 급식 후 각 시간별 실험 성적의 막대그림면적과 공복시 성적의 막대그림 면적의 차이를 모두 합한 값 (Integrated Area Under the Curves: z7-AUC) 으로 식후 120분까지 측정하여 각 실험식사에 대한 성적을 비교검토 하였다.
- 실험기간은 Fig. 1과 같이 식이섬유 제한식, 셀룰로오스식 및 펙틴식을 주별로 나누어 처음 1주간은 CD, 2주째는 CED, 3주째는 PTD를 급식시켰다. 각 실험식은 총 3일씩섭취시켰고, 섭취 기간의 마지막 날에 혈액을 채취하였다.
- 채혈하여 얻은 혈장을 이용하여 혈당, 중성지방, 총콜레스테롤을 측정하였다. 혈장 포도당은 glucose oxidase 법'58에의해 glucose kit (아산제약)를 이용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 혈중 중성지방은 Bucolo와 David 의 방법 2{{= match }})에 준한 효소법에 의해 550 nm에서 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
- 실험대상자는 20~23세의 여대생으로 본 연구의 취지와 내용을 충분히 이해하고 협조할 수 있는 8명을 선정하였다. 각각의 대상자들은 신장, 체중 및 신체질량지수 (BMI) 등 신체 계측치를 통하여 실험 대상자의 선정여부를 결정하였으며, 대상자에게 단계별 실험 첫날과 마지막 날의 신체 상황을 측정하였다.
- 실험에 사용한 식이섬유는 총 2가지로 셀룰로오스는 (주) 화경물산에서, 펙틴은 (주)삼익유가공의 것을 사용하였다. 본 실험에 사용한 식사는 식이섬유 제한식 (Control Diet: CD) 을 대조군으로 하여 셀룰로오스를 함유하는 셀룰로오스식 (Cellulose Diet: CED), 펙틴을 함유하는 펙틴식 (Pectin Diet: PTD) 3가지를 사용하였다.
데이터처리
- 본 연구의 실험 결과는 SPSS (Statistical Package for the Social Science) 12.0 프로그램을 이용하여 평균과 표준오차 (mean {{= match }} SE) 를 구하였고, 실험군간의 비교는 one{{= match }} way ANOVA로 분석한 후 Duncan's multiple range test 를 이용하여 유의수준 a= 0.05에서 사후 검정을 시행하였다. 식후 시간별 각각의 실험 성적은 공복시의 것을 감한 증감량이며 실험식사 급식 후 각 시간별 실험 성적의 막대그림면적과 공복시 성적의 막대그림 면적의 차이를 모두 합한 값 (Integrated Area Under the Curves: z7-AUC) 으로 식후 120분까지 측정하여 각 실험식사에 대한 성적을 비교검토 하였다.
이론/모형
- 혈장 포도당은 glucose oxidase 법'58에의해 glucose kit (아산제약)를 이용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 혈중 중성지방은 Bucolo와 David 의 방법 2{{= match }})에 준한 효소법에 의해 550 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 콜레스테롤은 효소법{{= match }}>에 의한 Kit (아산제약) 를 사용하여 측정하였다.
- 측정하였다. 혈장 포도당은 glucose oxidase 법'58에의해 glucose kit (아산제약)를 이용하여 500 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 혈중 중성지방은 Bucolo와 David 의 방법 2{{= match }})에 준한 효소법에 의해 550 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 콜레스테롤은 효소법{{= match }}>에 의한 Kit (아산제약) 를 사용하여 측정하였다.
성능/효과
- 공복시에 비해 식후 30 분 콜레스테롤 농도는 CD에서는 낮았으나, CED와 PED는공복시에 비해 높은 농도를 나타내었다. CD는 90분까지 꾸준히 상승하다가 그 뒤 감소하여 거의 공복시 농도로 되었고, CED는 모든 시간대에서 공복시에 비해 높은 콜레스테롤 농도를 보여주었으며, PTD는 점점 감소하여 공복시에 비해 낮게 나타났다. 식이섬유 제한식과 첨가식에서 CED는 CD에비해 높았고, PTD는 낮았으며, 식이섬유 첨가식 간에는 PTD 가 CED에 비해 유의적으로 낮은 농도를 보여주었다.
- CD는 식후 30분에서 최고치를 나타내었다가 60분에 감소하였으며, 90분에 약간 증가를 보이다가 다시 감소하였다. CED는 식후 30분에 최고치를 보이다가 서서히 감소하였고, PTD는 90분까지 꾸준한 증가를 보이다가 그 뒤 감소하였다. 식이섬유 제한식과 첨가식 간에 혈당 농도는 식후 30분에 PTD가 CD보다 유의적으로 낮았으며 90분까지는차이를 보이지 않다가 120분부터 첨가식이 제한식에 비해유의적으로 낮아졌다.
- 공복시 혈당은 76.7 {{= match }} 2.6 mg/dl이었는데 CED와 PTD 는 모두 CD에 비해 유의적으로 혈당 농도를 낮추었으며 CED 와 PTD는 식후 30분에 유의적인 차이를 보였고 그 후에는 차이를 나타내지 않았다. 공복시에 비하여 증가된 AUC (Area under the curve) {{= match }} CD, CED 및 PTD에서 각각 197.
- 식후 30분 CD는 공복시보다 높았으며, CED와 PTD는공복시에 비하여 낮은 농도를 나타내었다. 또한 30분 이외에 식후 3시간 동안 지속적으로 CE가 CED와 PTD에 비해유의적으로 높은 결과를 보여주었다. 또한 CED와 PTD 간에는 유의적인 차이가 나타나지는 않았지만 CED가 PTD에비하여 낮은 혈중 중성지방 농도를 보여주었다.
- 본 연구에서 식이섬유 제한식과 비교하여 펙틴식은 차이가 나타나지 않았지만 셀룰로오스 식의 경우 대조군에 비해다소 높은 콜레스테롤 농도를 보였다. 또한 펙틴이 셀룰로오스에 비하여 유의적으로 낮은 콜레스테롤 농도를 보여주었다.
- 본 연구에서 식이섬유 첨가식이 제한식에 비해 유의적인혈당 감소를 보였다. 식이섬유가 혈당치를 낮추는 기전으로전분 소화율의 저하, 소화된 음식물의 십이지장으로의 이동속도 감소, 소장으로 확산되는 당류의 속도 감소 등이 있다.
- 본 연구에서는 각 식이섬유 첨가식 간의 식이섬유 함량을 동일하게 조절하였고, 동일한 실험대상자를 대상으로 실험한 연구이므로 각 실험군간의 혈당 반응결과로 보아 불용성 식이섬유인 셀룰로오스와 수용성 식이섬유인 펙틴 모두 유사한 식후 혈당조절 효과를 갖는 것으로 생각된다.
- 본 연구에서는 수용성 식이섬유인 펙틴식과 불용성 식이섬유인 셀룰로오스식간의 식후 혈당 증가량에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 일반적으로 수용성 식이섬유의 혈당강하효과는 잘 알려져 있어, Park 등", 이 수용성 식이섬유인 펙틴과 구아검을 당뇨쥐에게 투여하였을 때 뚜렷한 내당능의개선 효과를 보고하였고, Torsdottir 등{{= match }}은 수용성 식이섬유가 불용성에 비해 보수력이 커 겔을 형성하고 점도를 높이며, 그로 인해 음식물이 위에 머무르는 시간이 길어져 포만감을 주고, 영양소의 소화, 흡수를 지연시켜 당뇨병 환자에게당내성을 개선시킨다고 설명하였다.
- CD는 90분까지 꾸준히 상승하다가 그 뒤 감소하여 거의 공복시 농도로 되었고, CED는 모든 시간대에서 공복시에 비해 높은 콜레스테롤 농도를 보여주었으며, PTD는 점점 감소하여 공복시에 비해 낮게 나타났다. 식이섬유 제한식과 첨가식에서 CED는 CD에비해 높았고, PTD는 낮았으며, 식이섬유 첨가식 간에는 PTD 가 CED에 비해 유의적으로 낮은 농도를 보여주었다. 이러한 결과는 시간에 따른 혈당 증가량을 나타낸 Fig.
- 이상에서와 같이 비록 총 콜레스테롤의 감소가 펙틴에서만 있었지만 식이섬유 섭취시 제한식에 비하여 혈당과 중성지질을 감소시켰다. 그러나 식이섬유간에는 유의적인 차이가 나지 않았다.
후속연구
- 그러나 식이섬유간에는 유의적인 차이가 나지 않았다. 셀룰로오스와 펙틴이 식후 혈당과 혈장 지질농도에 미치는 영향은 두 식이섬유 모두 소화흡수율을 지연 시켜 빠른 혈당 상승을 조절하는 것으로 사료되며, 이와 같이 식이섬유가 인체의 체내에서 생리적인 효과를 나타낼 수 있고 J. 효과는 섬유의 종류에 따라 다소 다르게 나타낼 수 있음을 알 수 있으므로 식이섬유의 종류나 기간을 달리 하여 추후 더 연구되어야 할 것이다.
- Mueller 등{{= match }}이 식이섬유의 4가지 주요성분, 즉 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴과 리그닌이 지질대사에 미치는 효과를 알아보기 위해 흰쥐에게 21 일간 각 식이섬유 첨가식을 급여한 실험에서 혈청 내 중성지방 수준이 셀룰로오스를 급여한 쥐들에게서 유의적으로높게 나타나 펙틴에 비해 셀룰로오스가 낮은 수준을 보였다고 하였다. 위의 선행연구들과 달리 식후 혈장 중성지방 농도의 증감량에 있어 셀룰로오스식과 펙틴식간에 유의적인 차이를 보이지 않은 결과는 식이섬유의 종류 및 급여 기간뿐아니라 실험대상자 등을 달리하는 보다 광범위한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 이러한 경우 다음 식이에 대해 충분한 wash-out기간을 두고다음 식이를 제공해야 하는데 본 실험에서는 4일이라는 짧은 기간의 wash-out을 둔 것이 제한점이다.
- 이상에서와 같이 실험에 사용된 식이섬유의 종류와 대상에 따라 서로 다른 생리효과를 나타낼 뿐만 아니라, 구성하는 식품의 조성에 따라 일부 상반된 영양효과들이 보고되고 있으므로, 식이섬유를 엄격히 제한한 식이섬유 제한식과첨가식인 불용성 및 수용성 식이섬유식 간의 영양효과를 동시에 비교 관찰한 연구 결과는 식이섬유의 체내 영양효과에대하여 명확한 근거를 제시할 수 있다고 본다.
- 대부분이었다. 하지만 본 연구에서는 당뇨력이 없고 혈중 지질 상황이 정상인 성인 여성을 대상으로 하였기 때문에 콜레스테롤을 조절하는 기전이 달라 이러한 결과가 나온 것으로 생각되며 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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